今天我們一起學(xué)習(xí)下一下什么是電力系統(tǒng),，各種發(fā)電方式的優(yōu)缺點(diǎn),。

由各種電壓的電力線路，將發(fā)電廠,、變電所和電力用戶,，連接起來的一個(gè)發(fā)電、輸電,、變電,、配電和用電的整體，統(tǒng)稱為電力系統(tǒng),。

電力系統(tǒng)是由電源,、電力網(wǎng)和電力用戶組成。

電力系統(tǒng)的電源一般是發(fā)電廠，發(fā)電廠多數(shù)是建造在燃料或水力資源比較豐富的地方,。而電力用戶則是比較分散的,，往往遠(yuǎn)離發(fā)電廠，這樣就必須通過輸電線路和變電站等中間環(huán)節(jié),，將發(fā)電廠發(fā)出的電能傳輸給用戶,。

由于電能目前還不能大量儲(chǔ)存,，即生產(chǎn),、輸送、分配,、使用的過程,，實(shí)際上是在同一瞬間完成的。這個(gè)全過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),，構(gòu)成一個(gè)緊密相連的整體,。

發(fā)電廠按其所利用的能源不同，可分為火力發(fā)電廠,、水力發(fā)電廠,、核能發(fā)電廠、風(fēng)力,、潮汐,、地?zé)帷⑻柲艿劝l(fā)電廠,。

火力發(fā)電廠的燃料可以是煤炭,、石油,、天然氣等，甚至可以是城市的垃圾焚燒,?；鹆Πl(fā)電廠的優(yōu)點(diǎn)是初投資比較少，建設(shè)周期比較短,，并且靠近電力用戶,，但缺點(diǎn)就是能耗高、成本大,，并且污染比較嚴(yán)重,。

水力發(fā)電的基本原理是利用江河水利推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。它的優(yōu)點(diǎn)是利用廣泛可再生,，某些大型的水電項(xiàng)目還具有防洪,、灌溉、航運(yùn)等綜合效果,。但水電站往往遠(yuǎn)離電負(fù)荷密集的地方,，且可能造成一定程度的生態(tài)破壞。

圖上是三峽水利發(fā)電站,，三峽大壩32臺(tái)發(fā)電機(jī)組首次全面投入使用的壯觀景象,。

核能發(fā)電則是利用原子核分裂時(shí)產(chǎn)生的能量把反應(yīng)器中的水加熱產(chǎn)生蒸汽，然后及蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能,。

核電發(fā)電的特點(diǎn)是核燃料體積小,、運(yùn)輸量小、無灰渣,，但缺點(diǎn)是一旦發(fā)生問題,，很容易造成很大的事故。

比如說前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站,，那是歷史上核泄漏最嚴(yán)重的核電站,。直到今天,，切爾諾貝利還是一個(gè)無人區(qū)，一片荒蕪,。

風(fēng)力發(fā)電站是直接利用風(fēng)力推動(dòng)發(fā)電機(jī)來發(fā)電,。其最大的特點(diǎn)就為標(biāo)記風(fēng)車，它的優(yōu)點(diǎn)是干凈,、靈活,、分散且可再生，適合偏遠(yuǎn)的地區(qū),。它的缺點(diǎn)則是地域性極強(qiáng),，只能在特定的地方發(fā)電。而且很不穩(wěn)定,，沒有風(fēng)也就沒有電了,。

潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電的原理差不多。通過修建水庫,，在漲潮的時(shí)候?qū)⒑Ｋ畠?chǔ)存在水庫里,，然后在退潮時(shí)放出海水,，利用高低槽位之間的落差推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),，從而發(fā)電。

潮汐能是一種相對(duì)清潔,、不污染環(huán)境,、不影響生態(tài)平衡的可再生能源，相對(duì)穩(wěn)定,，很少受氣候,、水文等自然環(huán)境的影響。全年總發(fā)電量比較穩(wěn)定,，屬于比較可靠的一種發(fā)電,。

此外因?yàn)槌毕l(fā)電不需要淹沒大量農(nóng)田構(gòu)成水庫，所以也不存在人口遷徙,，淹沒農(nóng)田等復(fù)雜問題,。潮汐發(fā)電不需要筑高水壩，所以即使發(fā)生問題,，水壩也不會(huì)受到破壞,，對(duì)周圍環(huán)境也不會(huì)造成很大的影響。盡管潮汐發(fā)電它的初投資比較大,，但運(yùn)行成本比較低,，是一種比較經(jīng)濟(jì)的能源，每度電的成本只相當(dāng)于火力發(fā)電的1/8,。

但潮汐發(fā)電也會(huì)存在著很多問題,，比如說發(fā)電機(jī)必須靠海,，遠(yuǎn)離大海的內(nèi)陸城市就無法采用潮汐發(fā)電，此外潮汐的汐差和水頭在一日內(nèi)經(jīng)常變化,，如特殊的調(diào)節(jié)措施則輸出有一定的間歇性,。潮汐電站建在港灣海口,，通常水深壩長施工困難,，故土建和機(jī)電投資比較大，造價(jià)也比較高,。潮汐電站是低水頭大流量的發(fā)電形式,，故水輪機(jī)的體積大，耗鋼量大,，進(jìn)出水建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,。

我們看看這個(gè)圖上的是一個(gè)法國的朗斯電廠，總裝機(jī)容量為24萬千瓦,，年發(fā)電量5億多度,，輸入法國的國家電網(wǎng)。

現(xiàn)在發(fā)展最快的一種發(fā)電形式是太陽能發(fā)電,。

太陽能發(fā)電一般有兩種形式一種是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)發(fā)電,，另一種是利用陽光聚焦到蒸汽鍋爐，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,，這個(gè)被稱為太陽能發(fā)電,。

太陽能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)非常多，比如說太陽能資源豐富可再生,，而光伏發(fā)電所用的主要材料硅也比較豐富,，目前單晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換率在15%左右，最高可達(dá)到23%,。此外太陽能發(fā)電無需機(jī)械推動(dòng)部件,，沒有噪聲，穩(wěn)定性好,，維護(hù)保養(yǎng)比較簡單,，維護(hù)費(fèi)用低。由于這些優(yōu)點(diǎn)一些發(fā)達(dá)國家和太陽能資源豐富的地區(qū),，比如說以色列就把太陽能發(fā)電技術(shù)作為國家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,。

但太陽能發(fā)電也存在著不少缺點(diǎn),，比如說太陽能發(fā)電往往容量比較小，發(fā)電量不高,，并且光伏系統(tǒng)的造價(jià)也比較高,，系統(tǒng)大概在4萬到5萬元左右每千伏。太陽能發(fā)電很受季節(jié)的影響,，此外晝夜,、天氣狀況影響也比較大。當(dāng)然人們現(xiàn)在也開始研究不受天氣影響的太陽能發(fā)電,。

我們來看看圖上這個(gè)是西班牙南部獨(dú)特的太陽能發(fā)電站,，它能夠無視陰天的影響，太陽光照射時(shí)儲(chǔ)存的能量,，甚至能讓它在夜晚發(fā)電,。

除了上述幾種能源外，在地?zé)豳Y源豐富的地區(qū),，比如說冰島就有37%的電能是依靠地?zé)岚l(fā)電,。

此外建筑物還常常利用柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電作為應(yīng)急電源和備用電源,。

在我國,，絕大部分電能來自火力發(fā)電和水力發(fā)電。